一種集成磁復合膜的近場通信標簽及其制備方法與流程

本發明屬于近場通信技術領域，涉及一種近場通信標簽及其制備方法，尤其涉及一種集成磁復合膜的近場通信標簽及其制備方法。

背景技術：

近場通信（Near Field Communication，NFC）是一種非接觸式識別和互聯技術，可在移動設備、消費類電子產品、計算機和智能控件工具間實現近距離無線通訊。隨著無線通信技術的發展，越來越多的日常電子裝置如智能手機、筆記本電腦等開始支持NFC功能，其應用日益廣泛，涉及銀行、軍事、醫療、運輸和娛樂等行業，從各方面影響著人們的生活。

如何提高近場通信質量和識別距離一直是NFC中的關鍵技術。原理上，近場通信系統利用交變電場、交變磁場能量交換來傳遞信息，改變傳遞過程中交變磁場分布及能量必然影響近場通信過程。磁材料在外部磁場的激勵下可改變外部磁場分布和強度，因此在近場通信過程中引入磁材料將改變近場通信系統的電磁性能。基于以上分析，研究人員近年來嘗試將磁材料應用到在NFC系統中。研究報道表明磁介質應用到近場通信系統中可有效地屏蔽外部金屬對近場通信系統的不良影響，改善通信質量。然而，磁介質在近場通信系統中的應用潛能還遠未被發掘。首先是現有研究只關注于磁介質對外部金屬的屏蔽作用，這樣使得磁介質僅應用于帶金屬外殼或識別金屬物體的NFC系統中，應用范圍受限；其次現有研究和應用都是基于外部磁介質對NFC系統通信過程的影響，磁介質與NFC系統的這種分離不利于磁介質對NFC系統中線圈天線性能的精確調控，無法充分發揮磁介質的作用；此外，磁介質在NFC系統中的這種非集成式形態使得磁介質在NFC系統中應用成本高、體積大、不利于裝置小型化。以上因素都限制了磁介質在NFC中的廣泛應用。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明的提供了一種集成磁復合膜的近場通信標簽，與現有近場通信標簽相比，該發明具有更優越的電磁性能和更遠的識別距離，而且結構簡單、易于實現、成本低。

本發明提供的一種集成磁復合膜的近場通信標簽，其特征在于：近場通信標簽線圈天線中間位置集成有磁復合膜。

本發明還提供一種集成磁復合膜的近場通信標簽的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：選擇PET薄膜作為襯底；

步驟2：在PET薄膜上沉積一層鋁膜；

步驟3：在鋁膜上得到掩膜，形成所需要的鋁線圈；

步驟4：將導電硅膠涂覆在鋁線圈末端的焊盤上，固化后使NFC芯片與鋁線圈焊接盤連接在一起；

步驟5：將三氧化四鐵納米顆粒均勻分散在乙烯/乙酸乙烯酯共聚物溶液中形成印適性良好的磁混合溶液；

步驟6：將磁混合溶液印制在鋁線圈中間空白區域，烘烤形成穩定的磁復合膜，磁復合膜的外邊緣與鋁線圈的內邊緣重合，至此，集成磁復合膜的近場通信標簽制備完成。

本發明的有益效果：集成有磁復合膜的近場通信標簽，具有更優越的電磁性能和更遠的識別距離，且采用印刷工藝將磁介質集成到標簽中，具有工藝簡單、成本低、尺寸小、可柔性化、可批量生產等特點，具有很強的實用性，可廣泛應用于近場通信系統中。

附圖說明

圖1為本發明實施例的實物圖；其中，1-襯底；2-線圈天線；3-IC芯片；4-磁復合膜；

圖2為本發明實施例的電磁性能測試結果示意圖；

圖3為本發明實施例的通信距離測試結果示意圖。

具體實施方式

為了便于本領域普通技術人員理解和實施本發明，下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述，應當理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明提供的一種集成磁復合膜的近場通信標簽，位于近場通信標簽線圈天線中間位置集成有磁復合膜。近場通信標簽線圈天線為平面螺旋線圈。磁復合膜位于標簽線圈中間空白區域，磁復合膜的外邊緣與線圈天線的內邊緣重合。磁復合膜采用印刷工藝印制在近場通信標簽上，印刷工藝包括絲網印刷、凹版印刷、涂布、噴涂等。磁復合膜由磁性納米顆粒和聚合物組成。磁性納米顆粒為高磁導率和低磁滯損耗的磁性粉末，如鎳鐵納米粉末、四氧化三鐵納米粉末、鎳鋅鐵氧體粉末、錳鋅鐵氧體粉末、鎂鋅鐵氧體粉末等。聚合物為具有良好柔軟性、彈性和粘性的高分子有機材料，如乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、環氧樹脂、酚醛樹脂等。

請見圖1，為本實施例的集成磁復合膜的近場通信標簽形態的一例，圖中矩形線圈為近場通信標簽天線，尺寸為18 mm × 8 mm，共振頻率為13.56 MHz，IC芯片3位于矩形線圈的中心區域，通過導電硅膠與矩形線圈引腳相連，磁復合膜4位于矩形線圈中間空白區域，形狀與該空白區域一致，磁復合膜4的外邊緣與線圈天線2的內邊緣重合。線圈天線2沉積在襯底1的正反面。

本發明還提供一種集成磁復合膜的近場通信標簽的制備方法，包括以下步驟：

1）選擇厚度約為60μm的PET薄膜作為襯底，清洗；

2）采用真空蒸發技術在PET薄膜上沉積一層鋁膜；

3）通過熱轉印法在鋁膜上得到掩膜，通過濕法刻蝕（鋁刻蝕劑）的方法形成所需要的鋁線圈；

4）采用點膠機將導電硅膠涂覆在鋁線圈末端的焊盤上，經紫外光固化后使NFC芯片與鋁線圈焊接盤連接在一起；

5）按3:1的重量比例將三氧化四鐵納米顆粒均勻分散在乙烯/乙酸乙烯酯共聚物溶液中形成印適性良好的磁混合溶液；

6）采用絲網印刷工藝將磁混合溶液印制在鋁線圈中間空白區域，在90℃下烘20分鐘，形成穩定的磁復合膜，磁復合膜的外邊緣與鋁線圈的內邊緣重合，至此，集成磁復合膜的近場通信標簽制備完成。

圖2是本實施例的例電磁性能測試結果，由圖中可知，集成磁復合膜后，近場通信標簽的電感值和品質因數都有明顯提升。

圖3是本實施例的例通信距離測試結果，由圖中可知，集成磁復合膜后，近場通信標簽的通信距離由20mm提升為24mm。

應當理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本發明專利保護范圍的限制，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發明的保護范圍之內，本發明的請求保護范圍應以所附權利要求為準。